JPH039242A - ボーリング流体の粘着係数と摩擦係数の測定方法および測定室 - Google Patents
ボーリング流体の粘着係数と摩擦係数の測定方法および測定室Info
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- JPH039242A JPH039242A JP2024322A JP2432290A JPH039242A JP H039242 A JPH039242 A JP H039242A JP 2024322 A JP2024322 A JP 2024322A JP 2432290 A JP2432290 A JP 2432290A JP H039242 A JPH039242 A JP H039242A
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- measuring
- casing
- boring
- measurement
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
- E21B49/005—Testing the nature of borehole walls or the formation by using drilling mud or cutting data
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
- G01N11/10—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
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- Pathology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はボーリング流体の測定方法と測定室に関し、更
に詳しくは、コーリング過程における流体の粘着特性と
摩擦特性を測定する方法とその測定室に関する。
に詳しくは、コーリング過程における流体の粘着特性と
摩擦特性を測定する方法とその測定室に関する。
従来の技術
油井、地熱井あるいは鉱脈井のコーリング時に、「粘土
水」とも呼ばれるボーリング流体はその物理化学的平衡
が流体成分の変化によって絶えず変化することが知られ
てｂる。様々な充填生成物（ベントナイト、ポリマなど
）は、ポンプやタービンのレベルで、あるいはテーリン
グ工具のガス抜き孔のレベルで絶えず急激なせん断応力
を受けていると共に、温度や圧力が上昇している。更に
。
水」とも呼ばれるボーリング流体はその物理化学的平衡
が流体成分の変化によって絶えず変化することが知られ
てｂる。様々な充填生成物（ベントナイト、ポリマなど
）は、ポンプやタービンのレベルで、あるいはテーリン
グ工具のガス抜き孔のレベルで絶えず急激なせん断応力
を受けていると共に、温度や圧力が上昇している。更に
。
テーリング形成層の細孔圧力と平衡を保つためには、流
体の密度を十分に維持する必要があることから、土砂の
充填や所望量の重晶石の付加によって固形物の含有量を
増加させる必要がある。この意味において、テーリング
流体の特性はボーリングが進むに従って大きく変化する
ので、？−リング接触壁やボーリング工具のＡ’ッキン
グにおける主要な係数、すなわち、・やッキングに対す
る粘着係数、・ぞッキングに対する粘着力、・ンッキン
グに対する摩擦力などが変化することになる。
体の密度を十分に維持する必要があることから、土砂の
充填や所望量の重晶石の付加によって固形物の含有量を
増加させる必要がある。この意味において、テーリング
流体の特性はボーリングが進むに従って大きく変化する
ので、？−リング接触壁やボーリング工具のＡ’ッキン
グにおける主要な係数、すなわち、・やッキングに対す
る粘着係数、・ぞッキングに対する粘着力、・ンッキン
グに対する摩擦力などが変化することになる。
発明が解決しようとした問題点
これらの特性の管理が悪いと、例えば、特に迂回井戸ま
たは水平井戸のテーリングにおいて、ｔ＝’ −リング
工具に対する荷重の伝達が悪くなったり。
たは水平井戸のテーリングにおいて、ｔ＝’ −リング
工具に対する荷重の伝達が悪くなったり。
トルクが増加して／ＩＰッキングや＆−１ング工具の良
好な回転の支障となったりして、ボーリング性能が低下
することになり、また、パッキングが詰１つたり、特に
粘土地質をボーリングする場合には壁に問題を生じるこ
とになる。更に、粘土層や形成層はボーリング時に反対
圧力が急激に増加することがよくある。この圧力は「異
常圧力」と呼ばれるもので、細孔静水圧に隣接沈澱層の
荷重による圧力が加わることによって起こる。
好な回転の支障となったりして、ボーリング性能が低下
することになり、また、パッキングが詰１つたり、特に
粘土地質をボーリングする場合には壁に問題を生じるこ
とになる。更に、粘土層や形成層はボーリング時に反対
圧力が急激に増加することがよくある。この圧力は「異
常圧力」と呼ばれるもので、細孔静水圧に隣接沈澱層の
荷重による圧力が加わることによって起こる。
問題点を解決するための手段
本発明による測定方法と測定室の目的の１つは。
ヒーリング流体の特性を特定の添加物により改善または
最適化することにより、ボーリングにおける摩擦に関連
する多数の問題、特に、壁に対する・ぐッキングの詰ま
りゃ接着、テーリング工具に掛かる荷重の正しくない管
理、・ぐ、キングに対するトルク増加を原因とした地上
装置の大型化を軽減または除去することである。
最適化することにより、ボーリングにおける摩擦に関連
する多数の問題、特に、壁に対する・ぐッキングの詰ま
りゃ接着、テーリング工具に掛かる荷重の正しくない管
理、・ぐ、キングに対するトルク増加を原因とした地上
装置の大型化を軽減または除去することである。
本発明による測定方法と測定室の別の目的は、使用され
るテーリング流体に対して典型的かつ信頼性のある方法
を継続的にとることによって、上述した問題を作業現場
で予知することである。このためには、測定室は頑丈で
あり、テーリング作業現場における制御室内に収容でき
るように小型化されていることが必要である。
るテーリング流体に対して典型的かつ信頼性のある方法
を継続的にとることによって、上述した問題を作業現場
で予知することである。このためには、測定室は頑丈で
あり、テーリング作業現場における制御室内に収容でき
るように小型化されていることが必要である。
従って、本発明による測定方法は、「濾過ケ〜り」と呼
ばれる固相およびろ過装置の下流側で集められる液相ま
たはろ過液相状態の流体または粘土水を標準的方法でろ
過したあと、金属円板または可動ピストンを加圧力の存
在下でろ過ケークと接触させ、円板を接触面に直交する
軸回転駆動させたときの粘着トルクまたは摩擦ｌ・ルク
と、一定時間接触させたあとで１円板をろ過ケークから
離したときの軸方向の抜き出し力または接触粘着力とを
測定することを基本的特徴としている。
ばれる固相およびろ過装置の下流側で集められる液相ま
たはろ過液相状態の流体または粘土水を標準的方法でろ
過したあと、金属円板または可動ピストンを加圧力の存
在下でろ過ケークと接触させ、円板を接触面に直交する
軸回転駆動させたときの粘着トルクまたは摩擦ｌ・ルク
と、一定時間接触させたあとで１円板をろ過ケークから
離したときの軸方向の抜き出し力または接触粘着力とを
測定することを基本的特徴としている。
濾過ケークに対する粘着性および摩擦力は、粘土水や添
加物の種類並びに圧力、温度、接触面の幾何学的形状、
接触圧力などによって変化する。
加物の種類並びに圧力、温度、接触面の幾何学的形状、
接触圧力などによって変化する。
分析と解析を行なったあと、ボーリング特性を最適化し
て、上述したような特定の問題を防止することが可能で
ある。
て、上述したような特定の問題を防止することが可能で
ある。
ある深度になったとき、濾過ケークの働きに介入し１時
間、加圧力、温度と共に変化する円板またはぎストンの
押込みを、濾過量、粘土膜、濾過ケークの厚さなどの標
準分析データと並行して測定することが可能である。
間、加圧力、温度と共に変化する円板またはぎストンの
押込みを、濾過量、粘土膜、濾過ケークの厚さなどの標
準分析データと並行して測定することが可能である。
測定結果を分析し、解析し、土質の働きの標準的試験結
果と比較することにより、摩擦や粘着性の測定を２作用
メカニズムに関する理論の解明のために行なうことが可
能である。
果と比較することにより、摩擦や粘着性の測定を２作用
メカニズムに関する理論の解明のために行なうことが可
能である。
本発明による測定方法を実施するための測定室は円筒形
ケーシングからなり、その底に内部に含まれるテーリン
グ流体のテ過のための標準的濾過エレメントが収められ
ており、その上方には固相または「濾過ケーク」が堆積
し、その下方からろ過物が排出されて、集められるよう
になっており、上記円筒形ケーシングの上部には、内部
に含まれるピストン・ロッドが軸方向に通っており、そ
のへ、ド端はＴ形状になっており、ケーシングとほぼ同
径の円筒形スカートを受は入れると共に、ピストン・ロ
ッドに作用するモータ手段の駆動を受けて、前記モータ
手段に接続された回転トルクと並行移動力のセンサをケ
ーシング内部で回転運動と軸方向の並行移動させるよう
になっていることを基本的特徴としている。
ケーシングからなり、その底に内部に含まれるテーリン
グ流体のテ過のための標準的濾過エレメントが収められ
ており、その上方には固相または「濾過ケーク」が堆積
し、その下方からろ過物が排出されて、集められるよう
になっており、上記円筒形ケーシングの上部には、内部
に含まれるピストン・ロッドが軸方向に通っており、そ
のへ、ド端はＴ形状になっており、ケーシングとほぼ同
径の円筒形スカートを受は入れると共に、ピストン・ロ
ッドに作用するモータ手段の駆動を受けて、前記モータ
手段に接続された回転トルクと並行移動力のセンサをケ
ーシング内部で回転運動と軸方向の並行移動させるよう
になっていることを基本的特徴としている。
本発明の利点である特徴によりば、測定室を構成する前
記ケーシングは、ピストンの前記モータ手段が載置され
ているシャーシと一体に取り付けられ、取り外し可能に
なっている。測定室は円筒形本体と、前記濾過エレメン
トが置かれていて。
記ケーシングは、ピストンの前記モータ手段が載置され
ているシャーシと一体に取り付けられ、取り外し可能に
なっている。測定室は円筒形本体と、前記濾過エレメン
トが置かれていて。
収集したろ過物が流れ込んで排出される中央孔をもつ濾
過エレメントとの接触面に半径方向に溝が切られた底板
と、シャーシに固着され、前記可動ピストン・ロッドが
気密に通っている上部支持板とから構成されている。
過エレメントとの接触面に半径方向に溝が切られた底板
と、シャーシに固着され、前記可動ピストン・ロッドが
気密に通っている上部支持板とから構成されている。
ピストンを並行移動させるモータ手段は、並行移動ガイ
ド付きのねじシリンダで構成し、シャーシに固着され、
可動ピストン・ロッドを囲んでいる２つの並行柱に沿っ
て玉軸受を摺動させるようにすると好都合である。
ド付きのねじシリンダで構成し、シャーシに固着され、
可動ピストン・ロッドを囲んでいる２つの並行柱に沿っ
て玉軸受を摺動させるようにすると好都合である。
圧縮引張り力を検出して、接触粘着度を測定するセンサ
は、ピストンをねじシリンダと連結する連結ロッド上に
置かれている。
は、ピストンをねじシリンダと連結する連結ロッド上に
置かれている。
ピストンの回転は、ピストン・ロッドの歯付き軸部分に
対して直交して噛み合うう、りを介して行なわれ、この
軸部分は、復動油圧シリンダの作用を受けて移動するよ
うになっている。
対して直交して噛み合うう、りを介して行なわれ、この
軸部分は、復動油圧シリンダの作用を受けて移動するよ
うになっている。
トルク・センサはラックと油圧シリンダ間のラック端に
設置されている。
設置されている。
可動ピストン・スカートまたは円板忙対する加圧力は、
ねじシリンダを作用させ、ケーシング内のガス圧によっ
て行なわれ、これにより、ボーリング流体のろ過は濾過
エレメントの上流側から下流側に向かって行なわれる。
ねじシリンダを作用させ、ケーシング内のガス圧によっ
て行なわれ、これにより、ボーリング流体のろ過は濾過
エレメントの上流側から下流側に向かって行なわれる。
実施例
以下、添付図面に示した実施例を参照して１本発明を説
明する。
明する。
第１図に示すように１本発明による測定室は。
シャーシ３と一体の円筒形ケーシング１から構成され、
その内部に可動ピストン５を備えている。
その内部に可動ピストン５を備えている。
ケーシング１は上部板９上に取り付けられた円筒体７か
らなり、上部板９はシャーシに固着され、可動ピストン
のロッド１１がそこを通り抜けている。
らなり、上部板９はシャーシに固着され、可動ピストン
のロッド１１がそこを通り抜けている。
ケーシングはさらに、標準型濾過エレメント１５（紙フ
ィルタまたは多孔金属円板）が載置された底板１３から
なり、この底板は半径方向に溝が切られ、濾過物排出の
ための中央孔１７を備えている。
ィルタまたは多孔金属円板）が載置された底板１３から
なり、この底板は半径方向に溝が切られ、濾過物排出の
ための中央孔１７を備えている。
濾過エレメントの周囲および底板と円筒体間の気密は、
金属ジヨイントとフレキシブル・リング・ジヨイントに
よって保たれているが、これは公知である。上部におい
ては、フレキシブル・リング・ジヨイントと山形溝付き
ジヨイントによって上部板と円筒体間および上部板にお
けるピストン・ロッドの通り道の気密が保たれている。
金属ジヨイントとフレキシブル・リング・ジヨイントに
よって保たれているが、これは公知である。上部におい
ては、フレキシブル・リング・ジヨイントと山形溝付き
ジヨイントによって上部板と円筒体間および上部板にお
けるピストン・ロッドの通り道の気密が保たれている。
ケーシングの組立は底板を１２０°間隔で３個のねじで
留めることによって行なわれる。
留めることによって行なわれる。
窒素ガス入力側１９からケーシング内にその上部レベル
まで窒素ガスが供給され、４Ｍｐａまでの圧力下に置か
れる。
まで窒素ガスが供給され、４Ｍｐａまでの圧力下に置か
れる。
加熱リング１９がケーシングの円筒体７の外側に取り付
けられ、ケーシングを１５０°までの温度に温めている
。
けられ、ケーシングを１５０°までの温度に温めている
。
更に、水冷装置乙が設けられており、これはピストン・
ロッドから引張り圧縮センサ５までの熱伝導による熱伝
達を減少させるためのものである。
ロッドから引張り圧縮センサ５までの熱伝導による熱伝
達を減少させるためのものである。
ピストン・ヘッドｎは断面Ｔ形状になっており、補助ス
カート２９はその下面が断面Ｃ形状になっており、ケー
シングの円筒体とほぼ同径になっている。このスカー）
２９はピストン・ヘッドｎと連動して並行移動すると共
に１回転（かけ止めにより）するようになっている。ピ
ストン５はピストン・ロッドの上端にシャーシ３と一体
に設けられたねじシリンダ３Ｉの駆動を受けて、軸方向
に摺動する（円筒体と摩擦することなく）。ピストン・
口。
カート２９はその下面が断面Ｃ形状になっており、ケー
シングの円筒体とほぼ同径になっている。このスカー）
２９はピストン・ヘッドｎと連動して並行移動すると共
に１回転（かけ止めにより）するようになっている。ピ
ストン５はピストン・ロッドの上端にシャーシ３と一体
に設けられたねじシリンダ３Ｉの駆動を受けて、軸方向
に摺動する（円筒体と摩擦することなく）。ピストン・
口。
ドはンヤーシに固定された２つの柱に沿って４個の玉軸
受あが摺動することによって軸方向に摺動する。これら
の４個の玉軸受は２個が組になって２レベル上にピスト
ン・口、ド１１に取り付けられている。２レベルの玉軸
受お間のロッド３７部分には円周方向に噛み合い歯が設
けられており、復動油圧シリンダ４１の作用を受けて直
交方向にその終端まで並行移動して、再び復帰するラッ
ク３９と噛み合うようになっている。このラック３９は
固定されたスライダ（図示せず）上を案内されて、シリ
ンダの動きに応じて左から右に、右から左に移動する。
受あが摺動することによって軸方向に摺動する。これら
の４個の玉軸受は２個が組になって２レベル上にピスト
ン・口、ド１１に取り付けられている。２レベルの玉軸
受お間のロッド３７部分には円周方向に噛み合い歯が設
けられており、復動油圧シリンダ４１の作用を受けて直
交方向にその終端まで並行移動して、再び復帰するラッ
ク３９と噛み合うようになっている。このラック３９は
固定されたスライダ（図示せず）上を案内されて、シリ
ンダの動きに応じて左から右に、右から左に移動する。
トルク測定用の第１センサ４３がこのシリンダとう、り
間に設けられており、引張り圧縮測定用の第２センサが
可動ピストン・ロッドとねじシリンダ間の連結軸に設け
られている。
間に設けられており、引張り圧縮測定用の第２センサが
可動ピストン・ロッドとねじシリンダ間の連結軸に設け
られている。
作用
上述した説明に基づいて測定室の作用について説明する
。ケーシングをその上部支持板９から取り外したあと、
テーリング流体つまり粘土水を充満してから、ケーシン
グを３個の固定ねじの締め付けによって底板上に取り付
ける。次Ｋ、ガス入力側からケーシングを加圧下に置く
。濾過エレメントの両側の圧力差の作用を受けたテーリ
ング流体は濾過を始めて、ヂ過エレメント上の堆積物が
濾過ケークとなる。一定時間濾過したあと、スカート四
の下面をピストン５の作用によって濾過ケクと接触させ
る。この下面が濾過ケークと接触したことは、ビストノ
・ロッドの応力センサ５によって検出される。スカート
が濾過ケーク内に入り込んだ力（圧縮）はセンサによっ
て検出される。
。ケーシングをその上部支持板９から取り外したあと、
テーリング流体つまり粘土水を充満してから、ケーシン
グを３個の固定ねじの締め付けによって底板上に取り付
ける。次Ｋ、ガス入力側からケーシングを加圧下に置く
。濾過エレメントの両側の圧力差の作用を受けたテーリ
ング流体は濾過を始めて、ヂ過エレメント上の堆積物が
濾過ケークとなる。一定時間濾過したあと、スカート四
の下面をピストン５の作用によって濾過ケクと接触させ
る。この下面が濾過ケークと接触したことは、ビストノ
・ロッドの応力センサ５によって検出される。スカート
が濾過ケーク内に入り込んだ力（圧縮）はセンサによっ
て検出される。
このとき、ピストン・スカートはその下部が濾過ケーク
によって絶縁されているので、その前面が等圧になって
いない。この底板上の力（ガス圧）のバランスにより、
低部に向かう垂直合力が得られるので、スカートは濾過
ケーク内に押し込まれることになる。スカートが濾過ケ
ーク内に押し込まれて行（値は、時間の経過に応じて測
定することが可能である。
によって絶縁されているので、その前面が等圧になって
いない。この底板上の力（ガス圧）のバランスにより、
低部に向かう垂直合力が得られるので、スカートは濾過
ケーク内に押し込まれることになる。スカートが濾過ケ
ーク内に押し込まれて行（値は、時間の経過に応じて測
定することが可能である。
ある所定時間が経過したのち、次のような３種類のパラ
メータが測定することができる。
メータが測定することができる。
第１は、テ過ケーク上のスカートの接触面に直交する方
向の引離し力を測定することである。この場合は、ねじ
シリンダ３１によってピストンをスカートと濾過ケーク
との接触が切り離されるまで（これはセンサ５によって
検出される）再び上昇させる。この引離し力の値はセン
サによって読み取られて記録される。最大値は２０００
ｄａＮ、誤差は０．２チである。
向の引離し力を測定することである。この場合は、ねじ
シリンダ３１によってピストンをスカートと濾過ケーク
との接触が切り離されるまで（これはセンサ５によって
検出される）再び上昇させる。この引離し力の値はセン
サによって読み取られて記録される。最大値は２０００
ｄａＮ、誤差は０．２チである。
第２は、接触切り離しの回転トルク、つまり粘着トルク
の値を測定することである。これは、ピストン・ロッド
１１．従って濾過ダート上のスカートを回転させること
によって行なわれる。これは、油圧シリンダでう、りを
作動させることにより行なわれる。接触切り離しはラッ
ク終端のセンサベよって検出される。この値はピーク値
検出器を備えたコンビーータによって読み取られて、記
録される。センサは１０００ｄａＮ、誤差０．３ ％の
測定能力をもっているので、レバー・アームが１０Ｃ１
ｎであれば、最大トルクは１００ ｄａＮ、 ｍとなる
。
の値を測定することである。これは、ピストン・ロッド
１１．従って濾過ダート上のスカートを回転させること
によって行なわれる。これは、油圧シリンダでう、りを
作動させることにより行なわれる。接触切り離しはラッ
ク終端のセンサベよって検出される。この値はピーク値
検出器を備えたコンビーータによって読み取られて、記
録される。センサは１０００ｄａＮ、誤差０．３ ％の
測定能力をもっているので、レバー・アームが１０Ｃ１
ｎであれば、最大トルクは１００ ｄａＮ、 ｍとなる
。
最後は摩擦トルクを測定することである。これは、油圧
シリンダに一定出力のポンプから油圧を供給し、スカー
トを一定の角速度で回転させることによって行なわれる
。前記粘着トルクの測定に続いて、回転速度の変化に伴
なう摩擦トルクを測定することが可能である。
シリンダに一定出力のポンプから油圧を供給し、スカー
トを一定の角速度で回転させることによって行なわれる
。前記粘着トルクの測定に続いて、回転速度の変化に伴
なう摩擦トルクを測定することが可能である。
この値を測定することにより、特に井戸の壁に対するｇ
ＩＪソングパッキングの動的摩擦力を知ることがで
きるので、伝達に必要な出力を大きくし、工具の前進を
妨げることができる。
ＩＪソングパッキングの動的摩擦力を知ることがで
きるので、伝達に必要な出力を大きくし、工具の前進を
妨げることができる。
以上の説明から理解されるように、粘土質層または形成
層に現われる異常圧力といった前記の問題は１本発明に
よれば管理がしやすくなる。実際には、これらの粘土質
層の振舞いは、事前に決められた性質をもつ固化粘土質
ケーク（ボーリング個所に存在すると仮定されるケーク
付近の）について試験を行々うことで検討することがで
きる。
層に現われる異常圧力といった前記の問題は１本発明に
よれば管理がしやすくなる。実際には、これらの粘土質
層の振舞いは、事前に決められた性質をもつ固化粘土質
ケーク（ボーリング個所に存在すると仮定されるケーク
付近の）について試験を行々うことで検討することがで
きる。
これらのケークは、例えば測定ケーシングと同径で、ケ
ーシングの底力のフィルタの個所またはその上方に設け
られたチップ内に含まれている。あらかじめ決められた
性質をもつこれらのケークがある組成の粘土水に対して
どのように反応するかを検討し、特にその水和作用を調
べることができる。更に、これらの粘土質がテーリング
工具やパッキングに接着する問題（工具が詰まる原因と
なっている）を、円板の引上げ時にケークが円板に接着
する現象が現われ始めるケークに対する加圧力を測定す
ることによって、シミュレーションすることも可能であ
る。
ーシングの底力のフィルタの個所またはその上方に設け
られたチップ内に含まれている。あらかじめ決められた
性質をもつこれらのケークがある組成の粘土水に対して
どのように反応するかを検討し、特にその水和作用を調
べることができる。更に、これらの粘土質がテーリング
工具やパッキングに接着する問題（工具が詰まる原因と
なっている）を、円板の引上げ時にケークが円板に接着
する現象が現われ始めるケークに対する加圧力を測定す
ることによって、シミュレーションすることも可能であ
る。
第１図は本発明による測定室の縦断面図、第２図は第１
図のＡ−Ａ線に沿って可動ビストンを回転駆動させた状
態を示す図である。 ｌ・・・円筒形ケーシング、３・・・シャーシ、５・・
・ピストン、７・・・円筒体、９・・・ケーシングの上
部、１１・・ピストンのロッド、１３・・・底板、１５
・・・フィルタ（濾過エレメント）、１７・・・中央孔
、５・・並行移動力センサ素子、２７・・・ピストンの
へ、ド端、２９・・円筒形スカー）、３１，３９．４１
・・・モータ手段（シリンダ）、３３・・・並行柱、３
５・・・玉軸受、３７・・・歯付き軸部分、３９・・ラ
ック、４３・・・回転トルク・センサ素子。 出 願 人 トタールコス仁−フランセー
ズ デ ベトロール 代 理 人 丸 山 幸 維手 続 補 正 書 Ｃ方式） ％式％ １、事件の表示 平成２年特許願第２４３２２号 ２、発明の名称 ボーリング流体の粘着係数と摩擦係数の測定方法および
測定室 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代 理 人 〒１０８ 住所 東京都港区高輪３丁目２５番２７−１２０８号電話（０
３） ４４３−８８８６ ｒ、ン平成２年５月１４
日（発送日：同年５月２９日）６、補正の対象
図のＡ−Ａ線に沿って可動ビストンを回転駆動させた状
態を示す図である。 ｌ・・・円筒形ケーシング、３・・・シャーシ、５・・
・ピストン、７・・・円筒体、９・・・ケーシングの上
部、１１・・ピストンのロッド、１３・・・底板、１５
・・・フィルタ（濾過エレメント）、１７・・・中央孔
、５・・並行移動力センサ素子、２７・・・ピストンの
へ、ド端、２９・・円筒形スカー）、３１，３９．４１
・・・モータ手段（シリンダ）、３３・・・並行柱、３
５・・・玉軸受、３７・・・歯付き軸部分、３９・・ラ
ック、４３・・・回転トルク・センサ素子。 出 願 人 トタールコス仁−フランセー
ズ デ ベトロール 代 理 人 丸 山 幸 維手 続 補 正 書 Ｃ方式） ％式％ １、事件の表示 平成２年特許願第２４３２２号 ２、発明の名称 ボーリング流体の粘着係数と摩擦係数の測定方法および
測定室 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代 理 人 〒１０８ 住所 東京都港区高輪３丁目２５番２７−１２０８号電話（０
３） ４４３−８８８６ ｒ、ン平成２年５月１４
日（発送日：同年５月２９日）６、補正の対象
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、「ろ過ケーク」と呼ばれる固相およびろ過装置（１
５）の下流側で集められる液相またはろ過液相状態の流
体または粘土水を標準的方法でろ過したあと、金属円板
または可動ピストン（５）を加圧力の存在下でろ過ケー
クと接触させ、円板またはピストン（５）を接触面に直
交する軸回転駆動させたときの粘着トルクまたは摩擦ト
ルクと、一定時間接触させたあとで、円板をろ過ケーク
から離したときの軸方向の抜き出し力または接触粘着力
とを測定することを特徴としたボーリング流体特性の測
定方法。 ２、時間、加圧力、温度と共に変化する円板またはピス
トン（５）の押込みを、ろ過量、粘土膜、ろ過ケークの
厚さなどの標準分析データと並行して測定することを特
徴とした特許請求の範囲第１項に記載のボーリング流体
特性の測定方法。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項に記載の測定方
法を実施するための測定室であって、円筒形ケーシング
（１）からなり、その底に内部に含まれるボーリング流
体のろ過のための標準的ろ過エレメント（１５）が収め
られており、その上方には固相または「ろ過ケーク」が
堆積し、その下方からろ過物が排出されて、集められる
ようになつており、上記円筒形ケーシングの上部（９）
には、内部に含まれるピストン（５）のロッド（１１）
が軸方向に通つており、そのヘッド端（２７）はＴ形状
になっており、ケーシングとほぼ同径の円筒形スカート
（２９）を受け入れると共に、ピストン・ロッド（１１
）に作用するモータ手段（３９、４１、３１）の駆動を
受けて、前記モータ手段に接続された回転トルクと並行
移動力センサ素子（４３、２５）をケーシング内部で回
転運動と軸方向の並行移動させるようになっていること
を特徴とした測定室。 ４、測定室を構成する前記ケーシング（１）はピストン
（５）の前記モータ手段（３９、４１、３１）が置かれ
ているシャーシ（３）と一体に取り付けられ、取り外し
可能であることを特徴とした特許請求の範囲第３項に記
載の測定室。 ５、円筒形本体（７）と、前記ろ過エレメントが置かれ
ていて、収集したろ過物が流れ込んで排出される中央孔
（１７）をもつろ過エレメント時との接触面に半径方向
に溝が切られた底板（１３）と、シャーシに固着され、
前記可動ピストン（５）のロッド（１１）が気密に通っ
ている上部支持板（９）とから構成されていることを特
徴とした特許請求の範囲第３項または第４項に記載の測
定室。 ６、ピストン（５）を並行移動させるモータ手段は並行
移動ガイド付きのねじシリンダ（３１）で構成し、シャ
ーシに固着され、可動ピストン（５）のロッド（１１）
を囲んでいる２つの並行柱（３３）に沿つて玉軸受（３
５）を摺動させることを特徴とした特許請求の範囲第３
項ないし第５項のいずれかに記載の測定室。 ７、圧縮引張り力を検出して、接触粘着度を測定するセ
ンサ（２５）が、ピストン（５）をねじシリンダ（３１
）と連結する連結ロッド上に置かれていることを特徴と
した特許請求の範囲第３項ないし第６項のいずれかに記
載の測定室。 ８、ピストン（５）の回転は、ピストン・ロッドの歯付
き軸部分（３７）に対して直交して噛み合うラック（３
９）を介して行なわれ、この軸部分は、復動油圧シリン
ダ（４１）の作用を受けて移動することを特徴とした特
許請求の範囲第３項ないし第７項のいずれかに記載の測
定室。 ９、トルク・センサ（４３）はラック（３９）と油圧シ
リンダ（４１）間のラック端に設置されていることを特
徴とした特許請求の範囲第３項ないし第８項のいずれか
に記載の測定室。 １０、可動ピストンの円板またはスカート（２９）に対
する加圧力は、ねじシリンダ（３１）を作用させ、ケー
シング内のガス圧によって行なわれ、これにより、ボー
リング流体のろ過はろ過エレメント（１５）の上流側か
ら下流側に向かって行なわれることを特徴とした特許請
求の範囲第３項ないし第９項のいずれかに記載の測定室
。 １１、可動ピストン（５）のスカート（２９）はその下
面が断面Ｃ形状で、ケーシングの円筒体（７）とほぼ同
径になっており、ピストン・ヘッド（２７）と連動して
回転（かけ止めにより）し、ケーシング内を無摩擦で摺
動することを特徴とした特許請求の範囲第４項ないし第
１０項のいずれかに記載の測定室。 １２、特に異常圧力の問題を解決するために、特許請求
の範囲第１項ないし第１１項のいずれかに記載の測定方
法と測定室を応用して、粘土質形成層がボーリングに及
ぼす振舞いを検討する場合において、所定の性質をもつ
固化粘土質ケーク（ボーリング個所に存在すると仮定さ
れるケーク付近の）に対する試験データを利用し、これ
らのケークは、例えば、測定ケーシングと同径で、ケー
シングの底内のフィルタの個所またはその上方に設けら
れたチップ内に含まれていて、あらかじめ決められた性
質をもつこれらのケークがある組成の粘土水に対してど
のように反応するかを検討し、特にその水和作用を調べ
ることを特徴とした測定室と測定方法の応用。 １３、特許請求の範囲第１項ないし第１１項のいずれか
に記載した測定室と測定方法の応用において、粘土質が
ボーリング工具やパッキングに接着する問題を、円板の
引上げ時にケークが円板に接着する現象が現われ始める
ケークに対する加圧力を測定することによつて、シミユ
レーションすることを特徴とした測定室と測定方法の応
用。
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